GPSRTK技术在高等级公路施工的应用

吴平

（甘肃省甘南公路管理局，甘肃　合作 747000）

GPSRTK技术在高等级公路施工的应用

吴平

（甘肃省甘南公路管理局，甘肃合作 747000）

文章结合公路施工实践，对用GPSRTK技术和常规测量技术比较，分析GPSRTK技术用于道路施工测量的技术特点。重点介绍GPSRTK技术在道路工程中应用施工测量的优点，以推动传统的道路施工测量方法的更新。

GPSRTK技术；高等级公路；施工

GPS技术是由美国研制，以空中卫星为基础的无线电导航系统，该系统能为全球提供全天侯、连续、实时、高精度的三维位置，可满足多方面的需求，目前GPS技术己广泛应用于地籍测绘、城镇规划等多领域井发挥巨大作用，GPS技术在道路工程的应用主要集中在导线控制测量上和勘测设计中，GPSRTK技术作为GPS二次开发技术，在设计勘察中，已大范围应用，但在施工中应用不多。就GPSRTK技术与常规测量技术在临夏至大河家公路中的应用实际比较。

1　常规测量技术的应用分析

由于道路工程一般都具有带状特点，因而在以往道路的施工中，利用各级控制点，采用全站仪和水准仪进行中线测量、边线放样、计算各个桩位的填挖工作量、线路土石方、路面铺装施工测量、里程桩标定和道路竣工验收测量。常规测量需要控制点，而控制点要求都在视线较好的地方，所以公路改建中，基本上控制点都在公路上，在测量中，控制点容易丢失，经常补测。受到交通车辆阻碍，经常一辆车停在测量视线处，很长时间找人挪车。测量组人员也较多，一组基本8人左右，劳动强度较大，生产成本居高不下。

2　GPSRTK技术在实际工程的具体应用和比较

临夏至大河家改建公路采用二级公路标准，本标段起点为临夏市，途经红台乡、营滩乡、癿藏梁、终点大河家镇，本标段至别藏梁为止，全长18.8km．沿线村庄密布，车流量较大，别藏梁段树木较多，视线容易阻碍。根据业主安排，项目部与2011年12月进场进行征地线测量，采用2台全站仪，两组人员同时测量，每组安排8人左右，一辆车，在征地线测量中，由于过往车辆较多，房屋沿线密布，进度较慢，尤其在视线受阻处，需要打出转点，方能完成边线布设。改建公路基本是原路的加宽和弯道的取直。所以测量班组基本都在公路路面范围内活动，虽然采取多种安全预防措施，如穿黄马甲，加强安全教育，测量段立标志牌和警示灯等措施，但过往车辆车速较高，安全隐患极大。经常通行车辆插肩而过，在放线中，如履薄冰。全站仪测量要视线畅通，别藏梁段树木林立，山坡雪多陡峭，短短的1km路用了6d时间，方才完成了任务。组员忽上忽下，也都筋疲力。合计20d时间方才完成了18.8km的征地线放线工作。

2012年3月，项目部进场复线中，原征地线需要重新布设。本次测量中，采用拓普康GPSRTK仪器，该仪器使用方便，只有看见天空，便可以设置基准站，所以可以不在公路上设站，安全有了极大的保障，流动站单人操作，动态显示填挖值和离路中线宽度及桩号，如房屋遮挡处和复杂地形处，立点及测，不考虑视线通视。仪器的智能化让测量非常简单便利，短短5d完成了原来常规仪器20d的测量任务，别藏梁段用了半天时间，就高精度的完成任务，人员也较少，5人可完成去年18人的工作量，测量仪器远离了公路，所以安全上极大的保障。

GPSRTK仪器具备较强的测量功能，可方便地实测量数字化，可同时一次完成传统测量方法中的放线、中桩、中平等工作，大大提高作业效率。在该路段的施工工程当中，基本作业方法如下，首先在准备中，进行路线定线数据设置，把路线的交点坐标及缓和曲线和圆曲线参数和纵断面等数据输入到手持手簿。以后测量过程中只需架设好基准站，首先在一个位置比较开阔的控制点架设基准站接收机，通过手簿与基准站接收机连接，输入基准站的编号和海拔高，接收机觇标高，设置好基准站，然后选择附近另一个控制点进行检测，检测结果符合要求后，即可开始放样。在手簿里选择好路线编码，即可在手簿里动态显示实际桩号，流动站的标高和离路基中线宽度。三维数据方便的提供给测量者，通过简单的填挖值和中线宽度相关计算，算出坡脚线，根据导航图的指示，移动移动站至计算宽度的位置即可，在桥梁和涵洞等构造物放样中。在流动站的测设操作下，只要输入要测设的点号，然后按解算键，显示屏可用时显示当前杆位于和到设计桩位的方向与距离，移动杆位；当屏幕显示杆位与设计点位重合时，在杆位处打桩写号即可。这样逐桩进行，可快速在地面上敷设放样点。

3　GPSRTK测量成果的质量控制

GPSRTK测量在实际应用中必须进行质量控制。其方法主要有以下两种：①已知点检核比较法：在布测控制网的过程中，利用水准仪、静态GPS以及全站仪测出水准点、GPS点以及导线点，其次使用RTK测量出控制点的三维坐标并对其做比较检核，若发现问题应及时采取合理有效的措施予以解决。②重测检核比较法：在每次初始化成功之后，首先重新测量两到三个较高精度的控制点，确认正确之后才能够进行RTK测量。实践中采用GPSRTK仪器和全站仪和水准仪测量的数据比较，高差误差一般在3～5cm之间，最大为7cm；平面误差一般在1～2cm之间，最大为2cm。完全满足路基施工测量的精度要求。在和等控制点的校核中，平面误差在1cm以内。完全满足规范要求

4　结语

GPSRTK代替常规测量是可行的，具有以下几点优点。

1）可充分发挥GPS不需点间通视的优势，使选点工作更加灵活和方便，特别是在建筑物密集、植被茂密，通视条件较差地区，在很多地区，受视线阻碍的影响，常规测量常常费用较大和效率较慢。采用GPSRTK技术代替常规测量可不受等以上等要素的限制，，经济效益显著，在临夏至大河家公路的施工测量中，在一年施工比较和考核中，使用GPSRTK仪器减少了一个测量组和8人左右及一台车辆，预计一年测量费用减少20万左右。

2）GPSRTK设站一次就能够测量完3km半径的测区，在很大程度上减少了测量器的设站次数以及传统测量需要的控制点数量，移动站一个人进行操作就行，因而没有较高的劳动强度，而会有就快的作业速度，从而使得工作效率得到提高，便于施工进度不受测量的影响，平均工作效率提高2倍以上。

3）由于GPSRTK仪器设点不受许多因素的影响，设置基准站比较灵活，可以在避免交通车辆影响的地方设点，流动站也远离公路，在需要测量的地方直接测量，不会发生交通事故，所以安全上的风险极大的降低。

4）施工过程中，经过多次测量和比较，平面定位可以达到厘米级，其测量成果完全能满足公路施工测量的要求。

不足之处，由于必须收到三颗以上卫星的信号，在隧道等无法看见天空的地方不能应用，在桥梁的桩基钢筋定位中，也无法收到信号，不能测量。总之，GPSRTK技术不仅能达到较高的平面测量精度，而且大大提高了测量的工作效率，随着GPSRTK技术的提高，这项技术已经逐步应用到施工测量工作中。可大大减轻了测量人员的内外业劳动强度，因此GPSRTK技术在公路施工中有广阔的应用前景和具有重要的应用。

［1］王勇智.GPS测量技术［M］.中国电力出版社，2003．

［2］王惠南.GPS导航原理与应用［M］.甘肃科技，2009（8）．

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